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1. 全球能源結(jié)構(gòu)加快轉(zhuǎn)型

1.1 可再生能源已成為全球能源轉(zhuǎn)型的主流方向

受全球氣候變暖、不可再生的化石能源不斷消耗等因素影響，全球能源消費結(jié)構(gòu)正加快向低碳化轉(zhuǎn)型。國際社會對保障能源安全、保護生態(tài)環(huán)境、應(yīng)對氣候變化等問題日益重視，許多國家已將可再生能源作為新一代能源技術(shù)的戰(zhàn)略制高點和經(jīng)濟發(fā)展的重要新領(lǐng)域，其中核能發(fā)電是可再生能源利用的重要組成部分之一。

可再生能源規(guī)模化利用與常規(guī)能源的清潔低碳化將是能源發(fā)展的基本趨勢。加快發(fā)展可再生能源已成為全球能源轉(zhuǎn)型的主流方向。根據(jù)世界核能協(xié)會，2019 年，核能發(fā)電量達到 2657 TWh，能夠滿足世界電力需求的 10%以上。中國的核能發(fā)電量從 2013 年的 105 TWh 增至 2019 年的 330 TWh，增長了超過兩倍。2019 年，北美，西歐和中歐的核能發(fā)電量有所下降，非洲，亞洲，南美，東歐和俄羅斯的核能發(fā)電量有所增加，亞洲的核能 發(fā)電量增長了 17%，其中，中國的核能發(fā)電量占比過半。

1.2 中國出臺多個政策促進核電行業(yè)發(fā)展

2018-2021 年，中國陸續(xù)出臺了多個核電行業(yè)政策，保障核電運營的規(guī)范性和安全性。核電行業(yè)政策和國家對于低碳排放及推廣清潔能源的要求成為了核電行業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要推力。

1.3 經(jīng)合組織國家核電發(fā)展放緩，中國核電行業(yè)進入發(fā)展新階段

根據(jù) IEA，2019 年，全球在建核電裝機容量 60.5 吉瓦，其中經(jīng)合組織國家、中國和俄羅斯在建核電裝機占比分別為 33%、17%和 8%。但是近年來，多個經(jīng)合組織國家調(diào)整核能領(lǐng)域發(fā)展計劃，其中，德國、比利時、瑞士和西班牙等國家計劃逐步淘汰核電;韓國、 瑞典、法國等國家則打算降低核電比例;受低成本天然氣和可再生資源競爭的影響，美國一些小型、低效核電站也提前關(guān)閉。德國是世界上第一個通過立法確定淘汰核電的國 家，決定在 2022 年全面淘汰核電。

目前，德國已經(jīng)關(guān)閉了 20 座核電站，計劃在 2022 年底之前關(guān)閉國內(nèi)所有核電站。比利時計劃在 2025 年前逐步淘汰核能發(fā)電。瑞士明確 不再批準(zhǔn)新建核電站，對現(xiàn)有核電站不延期退役，并于 2019 年 12 月永久關(guān)閉了其現(xiàn)有 五座核反應(yīng)堆中的第一座。西班牙計劃于 2030 年前關(guān)閉國內(nèi)最后一座核反應(yīng)堆，并計 劃不對任何核反應(yīng)堆 40 年的運行壽期進行延長。

根據(jù)俄羅斯科學(xué)院能源研究所，到 2035 年，發(fā)展中國家核電發(fā)電量將超過經(jīng)合組織國家，為全球核電增長貢獻最多的增量。其中，中國將是實現(xiàn)最大的核電增長的國家。

發(fā)達國家核電發(fā)展放緩有幾方面原因。

一，由于發(fā)達國家經(jīng)濟發(fā)展更為成熟，發(fā)達國家的新增用電需求低于高速發(fā)展的發(fā)展中國家。

二，發(fā)達國家在過去建設(shè)的核電站多數(shù)已 經(jīng)達到了 30-40 年的退休年限，根據(jù) IAEA，截止 2019 年底，全球有大約 292 臺核電機 組的運行年限在 30 年以上，占全球在運核電機組的比例達到 66%。由于延長核電機組 運行時間的費用僅為新建核電機組的 10%～20%，更多國家選擇通過對核電機組基本結(jié) 構(gòu)、系統(tǒng)和部件進行特殊安全評審和評定來延長機組運行時間至 60 年，同時對核電機組進行升級改造，確保核電機組未來繼續(xù)安全運行。美國、法國、加拿大、阿根廷、亞美尼亞、烏克蘭、捷克、俄羅斯、墨西哥和巴西等國家均有核電延長運營期限的計劃。

三，隨著燃氣蒸汽聯(lián)合發(fā)動機的普及、風(fēng)電和光伏等可再生能源發(fā)電成本也在不斷降低，和考慮到天然氣價格低廉，所以近年來核電的成本優(yōu)勢對發(fā)達國家的吸引力有所減小。

四，從 1979 年的美國三里島事故到 1986 年的蘇聯(lián)切爾諾貝利事故，再到 2011 年的日本福島核電站事故，三次核電事故不斷加深著人們對于核能安全隱患的擔(dān)心，曾一度引發(fā)反核大游行，發(fā)達國家也需要通過關(guān)閉核反應(yīng)堆安撫民眾的反核情緒。例如在福島事故后，日本一度關(guān)停了所有核電站。

中國大力發(fā)展核電最主要的原因是核電技術(shù)擁有比其他能源更明顯的優(yōu)勢。核能發(fā)電不 僅環(huán)保，還具有經(jīng)濟可靠性及高效性。核電作為低碳清潔能源，能降低溫室氣體排放。核電增長受全球不斷增長的電力需求、不斷加強的環(huán)保意識及化石燃料價格及供應(yīng)波動 驅(qū)動。尤其對于發(fā)展迅速但受限于傳統(tǒng)化石燃料資源的中國，核能是全球具競爭力的重 要能源選擇之一。和煤炭或天然氣的發(fā)電站相比，核電的熱源的裂變反應(yīng)，形成閉合回 路，沒有二氧化硫、氮氧化物排放，間接排放的二氧化碳量極少，所以不會污染空氣。

另外，和其他可再生能源相比，核能發(fā)電更加穩(wěn)定。核電站較少受天氣、季節(jié)或其他環(huán) 境因素的影響。核電站具有較大容量及低成本發(fā)電的特點，能滿足對大量電力的需求。核電站也能以其設(shè)計容量運行相當(dāng)長的時間。另外，核電發(fā)電極為高效，根據(jù)歐洲核能 協(xié)會公布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，1,000 克標(biāo)準(zhǔn)煤、礦物油及鈾分別產(chǎn)生約 8 千瓦時、12 千瓦時及 24 兆瓦時的電力。

相比光伏、風(fēng)電、生物質(zhì)等清潔能源，核電的發(fā)電成本更低，未來隨著國內(nèi)用電需求不 斷增長的背景下，核電將是國內(nèi)主要新能源發(fā)電方式之一。

另外，根據(jù)國務(wù)院的《中國的能源狀況與政策》白皮書，中國能源戰(zhàn)略的基本內(nèi)容是：堅持節(jié)約優(yōu)先、立足國內(nèi)、多元發(fā)展、依靠科技、保護環(huán)境、加強國際互利合作，努力 構(gòu)筑穩(wěn)定、經(jīng)濟、清潔、安全的能源供應(yīng)體系，以能源的可持續(xù)發(fā)展支持經(jīng)濟社會的可 持續(xù)發(fā)展。要積極推進核電建設(shè)，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)多能互補，保證能源的穩(wěn)定供應(yīng)。并重點掌握第三代大型壓水堆核電技術(shù)，攻克高溫氣冷堆工業(yè)實驗技術(shù)。所以中國能源 戰(zhàn)略是發(fā)展多種清潔能源，不斷優(yōu)化國內(nèi)能源結(jié)構(gòu)，并最終實現(xiàn)能源獨立自主，而核電 也是中國需要不斷推動發(fā)展的清潔能源發(fā)電方式之一。

2. 核能發(fā)電量規(guī)模逐年增長，核電發(fā)電占比仍有較大提升空間企業(yè)發(fā)展歷程

2.1 核電發(fā)展歷史

在改革開放前，受制于整體經(jīng)濟科技實力，我國民用核工業(yè)的研究開發(fā)相對落后，但自 主掌握的石墨水冷生產(chǎn)堆和潛艇壓水動力堆技術(shù)為我國核電的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。上世紀(jì) 80 年代初，中國政府首次制定了核電發(fā)展政策，決定發(fā)展壓水堆核電廠，采用“以我為 主，中外合作”的方針，先引進外國先進技術(shù)，再逐步實現(xiàn)設(shè)計自主化和設(shè)備國產(chǎn)化， 中國的核電產(chǎn)業(yè)開始起步。1991 年秦山一期核電站投用，這是中國大陸自主設(shè)計、建造 和運營管理的第一座壓水堆核電站，結(jié)束了中國大陸無核電的歷史，象征著我國核工業(yè) 的發(fā)展上了一個新臺階，使中國成為繼美國、英國、法國、前蘇聯(lián)、加拿大、瑞典之后 世界上第 7 個能夠自行設(shè)計、建造核電站的國家;1994 年大亞灣核電站的投用，成功實 現(xiàn)了中國大陸大型商用核電站的起步，實現(xiàn)了中國核電建設(shè)跨越式發(fā)展、后發(fā)追趕國際 先進水平的目標(biāo)。目前，中國已成為世界上少數(shù)幾個擁有比較完整的核工業(yè)體系的國家 之一。

由于核電技術(shù)相當(dāng)復(fù)雜，且不斷更新迭代的核電站技術(shù)對國家及企業(yè)技術(shù)研發(fā)水平的要 求較高。目前，我國核電的整體技術(shù)水平處于第二代改進型向第三代核電技術(shù)過渡階段。2018 年 6 月，運用第三代核電 EPR 技術(shù)路線的臺山核電站及 AP1000 技術(shù)路線的三門核 電站實現(xiàn)首次并網(wǎng)發(fā)電。國內(nèi)核電企業(yè)及研究機構(gòu)在推廣我國自主研發(fā)的第三代核電技 術(shù)實現(xiàn)大規(guī)模、商業(yè)化應(yīng)用的基礎(chǔ)上，也在持續(xù)推進快堆及先進模塊化小型堆的示范工程建設(shè)，并在超高溫氣冷堆、熔鹽堆等新一代先進堆型關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備材料研發(fā)方面大力 投入。

中國核工業(yè)集團公司和中國廣核集團研究開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的三代核電技術(shù)華 龍一號。華龍一號是中國擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的第三代壓水堆技術(shù)，采用“能動與非 能動”相結(jié)合的安全設(shè)計理念，華龍一號的自主研發(fā)為中國的核電發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。防城港 3、4 號機組，是華龍一號核電技術(shù)的示范項目，已分別于 2015 年 12 月 24 日、 2016 年 12 月 23 日開工建設(shè)，目前兩臺機組建設(shè)進展總體正常。惠州 1、2 號機組和蒼 南 1 號機組也使用華龍一號核電技術(shù)，分別于 2019 年 12 月 26 日、2020 年 10 月 15 日 和 2020 年 12 月 31 日開工建設(shè)。

2.2 核能發(fā)電原理

核電利用鈾核裂變所釋放出的熱能進行發(fā)電。在核裂變過程中，中子撞擊鈾原子核，發(fā) 生受控的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，產(chǎn)生熱能，生成蒸汽，從而推動汽輪機運轉(zhuǎn)，產(chǎn)生電力。

核反應(yīng)堆是裝配核燃料以實現(xiàn)大規(guī)模可控制裂變鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的裝置，是核電站的核心裝 置。反應(yīng)堆冷卻劑將熱量由核反應(yīng)堆堆芯轉(zhuǎn)移至發(fā)電機及外部環(huán)境。中子慢化劑會降低 快中子的速度，生成可維持核鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的熱中子。

在核電站中，反應(yīng)堆的作用是進行核裂變，將核能轉(zhuǎn)化為熱能。水作為冷卻劑在反應(yīng)堆 中吸收核裂變產(chǎn)生的熱能，成為高溫高壓的水，然后沿管道進入蒸汽發(fā)生器的 U 型管 內(nèi)，將熱量傳給 U 型管外側(cè)的汽輪機工質(zhì)(水)，使其變?yōu)轱柡驼羝１焕鋮s后的冷 卻劑再由主泵打回到反應(yīng)堆內(nèi)重新加熱，如此循環(huán)往復(fù)，形成一個封閉的吸熱和放熱的 循環(huán)過程，這個循環(huán)回路稱為一回路，也稱核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)。由于一回路的主要設(shè)備是 核反應(yīng)堆，通常把一回路及其輔助系統(tǒng)和廠房統(tǒng)稱為核島。

汽輪機工質(zhì)在蒸汽發(fā)生器中被加熱成蒸汽后進入汽輪機膨 脹作功，將蒸汽焓降放出的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)槠啓C轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機械能。汽輪機轉(zhuǎn)子與發(fā)電機 轉(zhuǎn)子兩軸剛性相連，因此汽輪機直接帶動發(fā)電機發(fā)電，把機械能轉(zhuǎn)換為電能。作完功后 的蒸汽(乏汽)被排入冷凝器，由循環(huán)冷卻水(如海水)進行冷卻，凝結(jié)成水，然后由 凝結(jié)水泵送入加熱器預(yù)加熱，再由給水泵將其輸入蒸汽發(fā)生器，從而完成了汽輪機工質(zhì) 的封閉循環(huán)，此回路為二回路。二回路系統(tǒng)與常規(guī)火電廠蒸汽動力回路大致相同，所以 通常把它及其輔助系統(tǒng)和廠房統(tǒng)稱為常規(guī)島。

核電站所有帶有強放射性的關(guān)鍵設(shè)備都安裝在核島內(nèi)，以便限制放射性物質(zhì)外溢。設(shè)置 有多項安全系統(tǒng)，以有效控制核電站及防止輻射擴散。壓水堆核電站將核能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?分四步，分別通過四個主要設(shè)備實現(xiàn)：反應(yīng)堆將核能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?蒸汽發(fā)生器將一回路 高溫高壓水中的熱量傳遞給二回路的水，使其變成飽和蒸汽，在此只進行熱量交換，而 不進行能量的轉(zhuǎn)變;汽輪機將飽和蒸汽的熱能轉(zhuǎn)變?yōu)槠啓C轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)的機械能;發(fā) 電機將汽輪機傳來的機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?/p>

全球范圍內(nèi)大多數(shù)用于發(fā)電的在運及在建核反應(yīng)堆采用壓水堆技術(shù)。壓水堆核電站由核 島和常規(guī)島組成，核島中的大型設(shè)備主要包括蒸發(fā)器、穩(wěn)壓器、主泵等，是核電站的核 心裝置;常規(guī)島主要包括汽輪機組及二回路其他輔助系統(tǒng)，與常規(guī)火電廠類似。

商用核電反應(yīng)堆根據(jù)反應(yīng)堆冷卻劑/慢化劑和中子能分類。按照冷卻劑/慢化劑的不同， 反應(yīng)堆一般可分為輕水堆(包括壓水堆和沸水堆等)、重水堆及氣冷堆。按照所用的中 子能量，反應(yīng)堆一般可分為慢(熱)中子堆或快中子堆。

全球范圍內(nèi)大多數(shù)用于發(fā)電的在運及在建核反應(yīng)堆采用壓水堆技術(shù)。截至 2019 年 8 月， 根據(jù)國際原子能機構(gòu)，全球在運核電機組共 451 臺，其中采用壓水反應(yīng)堆技術(shù)的共 301 臺，占比達到 66.74%。

2021 年 7 月 31 日，隨著遼寧紅沿河核電站 5 號機組完成 168 小時試運行試驗，正式具 備商運條件，我國運行核電機組增至 51 臺。目前，我國共有 62 臺核電機組，其中 51 臺機組裝料投入運行。

2.3 核能發(fā)電量規(guī)模逐年增長

根據(jù)中國核能行業(yè)協(xié)會，2020 年，國內(nèi)新投入商運核電機組 1 臺，為田灣核電 5 號機組。截止到 2020 年底，全國商運核電機組為 48 臺，總裝機容量達 4988 萬千瓦。2011-2020 年，除了 2011 年外，其余年份全國商運核電機組裝機規(guī)模均保持增長。

根據(jù)國家統(tǒng)計局，2020 年全國累計發(fā)電量為 74170.4 億千瓦時，其中商運核電機組總發(fā) 電量(包含上網(wǎng)電量及廠用電量)為 3662.5 億千瓦時，約占全國總發(fā)電量的 4.94%。2010-2020 年，我國核電發(fā)電量持續(xù)增長，從 2010 年的 738.8 億千瓦時增長至 2020 年的 3662.5 億千瓦時，年均復(fù)合增長率達到 17.4%。2021 年 1-8 月，我國核電發(fā)電量達 2699 億千瓦時，約占全國總發(fā)電量的 5.01%，較 2020 年底進一步提高，但仍遠低于世界平均 水平(10%)，未來仍有較大提升空間。

根據(jù)國家能源局，截至 2021 年 6 月 30 日，全國發(fā)電裝機容量 22.6 億千瓦，比上年末增 長 9.5%。據(jù)中國核能行業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，截至 2021 年 6 月 30 日，大陸運行核電機組共 51 臺，裝機容量為 5,327.495 萬千瓦(額定裝機容量)，占全國發(fā)電裝機容量的 2.36%。2021 年 1-6 月，全國累計發(fā)電量為 38717.0 億千瓦時，運行核電機組累計發(fā)電量為 1950.91 億千瓦時，占全國累計發(fā)電量的 5.04%，比 2020 年同期上升了 13.76%;累計上網(wǎng)電量 為 1830.51 億千瓦時，比 2020 年同期上升了 14.12%。

2.4 十四五期間國家電網(wǎng)新開工核電容量有望大幅增長

2019 年，核電項目審核重啟，全國首個核電項目在福建開工，這是 2015 年之后全國首 個核電開閘項目。

2020 年 9 月 2 日國務(wù)院常務(wù)會議指出，積極穩(wěn)妥推進核電項目建設(shè)，是擴大有效投資、增強能源支撐、減少溫室氣體排放的重要舉措。會議核準(zhǔn)了已列入國家規(guī)劃、具備建設(shè) 條件、采用“華龍一號”三代核電技術(shù)的海南昌江核電二期工程和民營資本首次參股投 資的浙江三澳核電一期工程。

根據(jù)國家電網(wǎng)發(fā)布的“碳達峰、碳中和”行動方案，到 2030 年，國家電網(wǎng)經(jīng)營區(qū)核電 裝機達到 8000 萬千瓦。截止 2020 年，國家電網(wǎng)核電并網(wǎng)容量為 3028 萬千瓦。根據(jù)國 家電網(wǎng)的規(guī)劃，未來核電裝機容量仍有巨大增長空間，通常核電建設(shè)周期約 5 年，未來 在 2030 年之前實現(xiàn)裝機目標(biāo)，則新增核電裝機容量預(yù)計在 2021-2025 年間陸續(xù)開工，國 家電網(wǎng)在十四五期間新開工核電容量有望達到高峰。

根據(jù)《我國核電發(fā)展規(guī)劃研究》，在基準(zhǔn)方案下，到 2030 年、2035 年和 2050 年，我國 核電機組規(guī)模達到 1.3 億千瓦、1.7 億千瓦和 3.4 億千瓦，占全國電力總裝機的 4.5%、5.1%、 6.7%，發(fā)電量分別達到 0.9 萬億千瓦時、1.3 萬億千瓦時、2.6 萬億千瓦時，占全國總發(fā) 電量 10%、13.5%、22.1%。為了實現(xiàn) 2030 年非化石能源占一次能源消費比重將達到 25% 左右的目標(biāo)，核電將持續(xù)發(fā)揮重要作用。

3. 核電原材料對外依存度高，核電設(shè)備打破國外技術(shù)壟斷企業(yè)發(fā)展歷程

核電產(chǎn)業(yè)鏈的上游為鈾礦開采加工精煉、鈾轉(zhuǎn)化濃縮和核燃料組件制造;中游為核電設(shè) 備制造環(huán)節(jié)，主要包括核島設(shè)備、常規(guī)島設(shè)備和輔助設(shè)備;下游是核電站建設(shè)運營及乏 燃料處理等。

3.1 中國核燃料對外依存度高

3.1.1 我國鈾資源對外依存度常年維持在 70%以上

核電站的運行需要核燃料保持供應(yīng)。核燃料物資在世界各國都受到嚴(yán)格管制，中國是核 不擴散條約締約國之一，受國際原子能機構(gòu)(IAEA)監(jiān)督，必須滿足核不擴散條約的相關(guān)要求，中國政府對核燃料物資行業(yè)實施嚴(yán)格的管制。根據(jù)中國政府對核燃料行業(yè)的管 制政策，只有獲得國家許可的企業(yè)才能從事海外鈾產(chǎn)品的采購，其他企業(yè)均不允許直接 向海外供應(yīng)商采購天然鈾、核燃料組件。目前國內(nèi)獲授經(jīng)營許可及牌照從事天然鈾進口 及貿(mào)易并提供核相關(guān)服務(wù)的實體只有三家，分別是中國廣核集團下屬的鈾業(yè)公司、中核 集團下屬的原子能公司和國家電投下屬的國核鈾業(yè)發(fā)展有限責(zé)任公司。鈾業(yè)公司、原子 能公司及國核鈾業(yè)發(fā)展有限責(zé)任公司，國內(nèi)只有這三家公司能進行鈾產(chǎn)品進出口相關(guān)業(yè) 務(wù)。

其中，鈾業(yè)公司主要通過鈾資源開發(fā)和天然鈾貿(mào)易兩方面以保障天然鈾的穩(wěn)定供應(yīng)。在 鈾資源開發(fā)方面，鈾業(yè)公司的業(yè)務(wù)包括鈾礦勘查、鈾礦山建設(shè)和鈾礦開采、冶煉等。通 過在哈薩克斯坦、納米比亞及中國境內(nèi)新疆、廣東等地從事鈾礦開采及/或勘探工作，并 通過在澳大利亞、加拿大等地收購鈾礦開發(fā)公司，鈾業(yè)公司進行了鈾資源的全球戰(zhàn)略布 局。在天然鈾貿(mào)易方面，鈾業(yè)公司已獲得民用核燃料進出口專營資質(zhì)，具備天然鈾采購、 運輸、儲存、銷售全過程控制能力，并通過簽訂長期貿(mào)易合同鎖定了大量的天然鈾，同 時也輔之以少量的現(xiàn)貨采購。此外，為保證商用鈾轉(zhuǎn)化及濃縮、核燃料組件加工服務(wù)的 穩(wěn)定供應(yīng)，鈾業(yè)公司就核燃料組件加工和運輸?shù)确?wù)與原子能公司、中核建中簽訂了為 期十年的長期合同，鎖定了 10 年期的轉(zhuǎn)化濃縮、組件加工服務(wù)的安全、穩(wěn)定供應(yīng)。

核燃料循環(huán)包括核燃料進入反應(yīng)堆前的制備和在反應(yīng)堆中的裂變及乏燃料處置的整個 過程。核燃料循環(huán)的前端包括鈾礦探采、礦石加工、精煉、轉(zhuǎn)化、濃縮、燃料組件制造 等;核燃料循環(huán)的后端包括對放射性廢物的處理、乏燃料的貯存和處置等。

在核燃料循環(huán)前端，鈾礦石開采后經(jīng)過精選，通過處理廠制成八氧化三鈾(U3O8)。壓水堆核電站以含鈾 235 約 3%的低濃鈾作為燃料，但天然鈾的鈾 235 含量只有 0.720%。為了把天然鈾中鈾 235 的含量提高到 3%，需要進行鈾同位素分離(即鈾的濃縮)。當(dāng) 前工業(yè)規(guī)模的鈾的濃縮工廠以六氟化鈾(UF6)為供料，因此需要把前處理的 U3O8 進 行還原、氫氟化和氟化轉(zhuǎn)變?yōu)?UF6，這個過程是鈾的轉(zhuǎn)化。在鈾的濃縮工廠中，UF6 中 的鈾 235 含量被濃縮至 3%左右。這樣得到的能送至元件制造廠制成含鈾 235 約 3%的低濃鈾燃料元件。

根據(jù) OECD 和 IAEA，截至 2019 年 1 月 1 日，全球已查明可開采鈾資源總量，即開采成 本低于 260 美元/kgU 的資源總量達到 807.04 萬 tU，較 2017 年的 798.86 萬 tU 增長 1.0%;開采成本低于 130 美元/kgU 的資源總量為 614.78tU，較 2017 年增長 0.1%，成本低于 80 美元/kgU 的資源總量減少 3.5%，成本低于 40 美元/kgU 的資源總量增加 2.2%。 

隨著 2020 年初全球新冠病毒疫情的爆發(fā)，全球多個鈾礦暫停運行。加拿大在 2020 年 3 月宣布，暫停雪茄湖礦和麥卡琳湖水冶廠的生產(chǎn)，哈薩克斯坦在同年 4 月初也宣布將減 少所有鈾礦的運營活動。疫情還對澳大利亞、納米比亞或南非等國家的采礦作業(yè)造成限 制，2020 年全球鈾生產(chǎn)量受到一定影響。根據(jù)標(biāo)普全球市場財智，2018 和 2019 年全球 鈾礦產(chǎn)量分別為 13710 萬磅和 13500 萬磅，預(yù)計 2020 年鈾礦產(chǎn)量為 13030 萬磅(約 59103 噸)，較 2019 年有所減少。2020 年，哈薩克斯坦、納米比亞、澳大利亞、加拿大、俄 羅斯和尼日爾是全球鈾礦生產(chǎn)的六大國，合計產(chǎn)量約占全球產(chǎn)量的 84%，全球超過 40% 的鈾礦產(chǎn)量來自哈薩克斯坦。

國內(nèi)大部分鈾資源屬于非常規(guī)鈾，品位低且埋藏深，開采成本高，目前中國的鈾礦資源 大部分來源于進口，主要進口國有哈薩克斯坦、納米比亞、澳大利亞、加拿大、尼日爾 和烏茲別克斯坦。根據(jù)世界核協(xié)會，我國鈾資源對外依存度常年維持在 70%以上。據(jù)世 界核協(xié)會估算，2021 年世界鈾需求約為 62500 噸，2030 年和 2040 年分別增加到 79400 噸和 112300 噸。

核燃料成本是核電發(fā)電企業(yè)的主要成本之一，核燃料成本包括購買天然鈾、鈾轉(zhuǎn)化及濃 縮服務(wù)、燃料組件加工服務(wù)及其他相關(guān)服務(wù)的成本。通常，天然鈾成本占核燃料成本的一半左右。核燃料的價格及供應(yīng)情況會受國內(nèi)及國際政治及經(jīng)濟影響而出現(xiàn)波動。

2019 年中國廣核核燃料采購成本中天然鈾占比約 49%，鈾轉(zhuǎn)化及濃縮占比約 33%，燃料組件加工約占 17%。其他占 1%。

3.1.2 閉式核燃料循環(huán)處理是我國核電產(chǎn)業(yè)技術(shù)的必經(jīng)之路

乏燃料指在反應(yīng)堆內(nèi)使用過的核燃料，燃耗深度已達到設(shè)計卸料燃耗，從堆中卸出且不 再在該反應(yīng)堆中使用的核燃料組件(即乏燃料組件)中的核燃料。其中有未裂變和新生 成的易裂變核素、未用完的可裂變核素、許多裂變產(chǎn)物和超鈾元素。

隨著中國核電產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化發(fā)展，核電站乏燃料產(chǎn)生量日益增加，乏燃料后處理需求日 益凸顯。乏燃料處理方式基本可分為兩種，一種是“開式核燃料循環(huán)”，即直接將乏燃 料冷卻、包裝后作為廢物送入深地質(zhì)層處置或長期貯存。另一種是“閉式核燃料循環(huán)處 理”，即將乏燃料送入后處理廠，將鈾和钚等有用物質(zhì)進行分離、回收再利用，之后將 廢物固化后進行深地質(zhì)層處置或進行分離嬗變。上世紀(jì) 80 年代我國就確定了核燃料“閉 式循環(huán)”的技術(shù)路線，該技術(shù)可大幅提高鈾資源的利用率，同時顯著減小放射性廢物體積并降低其毒性。

我國核電站乏燃料后處理市場需求緊迫，產(chǎn)業(yè)前景廣闊。根據(jù)國家能源局估算，一臺百萬千瓦級壓水堆核電站，每年產(chǎn)生的乏燃料約 20-25 噸。中國核能行業(yè)協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù) 顯示，截至 2020 年 12 月底，中國大陸地區(qū)已運行核電機組共 49 臺，合計裝機 5103 萬 千瓦，對應(yīng)乏燃料年產(chǎn)量將達到 1,000 噸以上。中國目前已積累較大規(guī)模的乏燃料，且 未來的年產(chǎn)出規(guī)模還將隨著核電站數(shù)量增加進一步擴大。隨著我國核電建設(shè)步入快車 道，核電站卸出的乏燃料規(guī)模正在不斷增長。

“閉式核燃料循環(huán)”作為我國乏燃料處理的必經(jīng)之路，對安全環(huán)保措施以及技術(shù)工藝都有著極高的要求，國際上主要有法國、英國、日本、印度等國家采用該處理方式。中國 盡管從上世紀(jì) 80 年代就確定了“閉式核燃料循環(huán)”的戰(zhàn)略，但至今仍未能完全實現(xiàn)自 主研發(fā)及規(guī)模化生產(chǎn)。在發(fā)改委和國家能源局共同印發(fā)的《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計劃 (2016-2030 年)》中，把“乏燃料后處理與高放廢物安全處理處置技術(shù)創(chuàng)新”作為重 點任務(wù)之一，提出要推進大型商用水法后處理廠建設(shè)，加強先進燃料循環(huán)的干法后處理 研發(fā)與攻關(guān)，目標(biāo)在 2030 年要建成完善的先進水法后處理技術(shù)研發(fā)平臺體系，基本建 成我國首座 800 噸大型商用乏燃料后處理廠。

一方面，通過“開式核燃料循環(huán)”，即直接貯存方式處理乏燃料，絕大部分核電站的在 堆貯存水池容量已超負荷;另一方面，通過“閉式核燃料循環(huán)處理”，我國在建的首套 乏燃料處理能力僅有 200 噸/年。所以，我國不斷累積的核電乏燃料處理剛性需求與短缺 的乏燃料后處理產(chǎn)能之間的矛盾日益突出，因此迫切需要發(fā)展“閉式核燃料循環(huán)處理” 相關(guān)技術(shù)和建設(shè)產(chǎn)能。該技術(shù)是中國未來核電行業(yè)急待推進發(fā)展的重要環(huán)節(jié)之一，具有 廣闊的產(chǎn)業(yè)前景。

3.2 核電設(shè)備打破國外技術(shù)壟斷

核電核心設(shè)備主要包括：核島設(shè)備和常規(guī)島設(shè)備，輔助設(shè)備主要包括核燃料儲存系統(tǒng)、 電廠運行控制系統(tǒng)、專設(shè)的安全設(shè)施和系統(tǒng)、放射性廢物處理系統(tǒng)等。

核島設(shè)備制造是核電國產(chǎn)化的核心，壟斷程度高，技術(shù)壁壘高，屬于高端產(chǎn)品，毛利率 也較高。大部分常規(guī)島設(shè)備無特殊的技術(shù)要求，技術(shù)壁壘較低，市場參與者較多，競爭 更為激烈，所以毛利率水平偏低。

核電設(shè)備中核島成本占比最高，達到 58%，核島設(shè)備技術(shù)壁壘高，市場參與者較少，主 要以國企為主導(dǎo)，民企參與部分部件的制造。2015 年，中國核 2 級和核 3 級設(shè)備(核安 全等級一般分為四個等級 1、2、3、4，其中 1 級核輻射最強，其余依次減弱)開始市場 化后，常規(guī)島與輔助系統(tǒng)價格下降較多，成本占比也相應(yīng)下降。

核島組成部件較多，其中反應(yīng)堆壓力容器、主管道及熱交換器和蒸汽發(fā)生器為核島三大 主要部件。壓力容器成本占比最高，達到 23%。核電閥門在核電站中是使用數(shù)量較多的 介質(zhì)輸送控制設(shè)備，但成本占比逐漸降低，2019 年僅占 12%，其成本的下降得益于核級 閥門國產(chǎn)化程度的提高，國產(chǎn)核級閥門價格僅為進口核級閥門的 11.5%，截止至 2021 年， 閥門國產(chǎn)化程度已達到 80%。

核電主管道是核島里主要設(shè)備之一，AP1000、AP1400 和“華龍一號”核電技術(shù)采用的 主管道材料都是高端奧氏體鋼，其鍛件大型化和制造難度非常高。主管道連接核島內(nèi)各 種容器的承壓件，是核蒸汽供應(yīng)系統(tǒng)輸出堆芯熱能的“主動脈”，既是將核反應(yīng)堆產(chǎn)生 的熱量輸送到蒸汽發(fā)生器的核心通道，又是保證核燃料組件得到充分冷卻、防止核放射 性物質(zhì)泄漏的壓力邊界，直接關(guān)系著核電站的安全和可靠運行。

核島一回路系統(tǒng)中，用于驅(qū)動冷卻劑在 RCP(反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng))系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)流動的泵稱 為主泵，主泵連續(xù)不斷地把堆芯中產(chǎn)生的熱量傳遞給蒸汽發(fā)生器二次側(cè)(二回路)給水。主泵位于核島心臟部位，用來將熱水泵入蒸發(fā)器轉(zhuǎn)換熱能，是核電運轉(zhuǎn)控制水循環(huán)的關(guān) 鍵，屬于核電站的一級設(shè)備，每個蒸汽發(fā)生器有一個主泵。

目前國內(nèi)三大核電設(shè)備制造基地位于東北、上海和四川，有上百家企業(yè)具備了核電設(shè)備 的生產(chǎn)能力。單個設(shè)備的供應(yīng)商約三至四家。目前核島設(shè)備的供應(yīng)以上海電氣、東方電氣、哈電集團、中國一重四大國企為主，主要承擔(dān)三代核電主設(shè)備，如反應(yīng)堆壓力容器、 穩(wěn)壓器、蒸汽發(fā)生器、汽輪發(fā)電機、主冷卻劑泵的供應(yīng)。民營企業(yè)在細分產(chǎn)品如閥、泵 管道、風(fēng)機制冷設(shè)備等方面占據(jù)了主要供應(yīng)地位。華龍一號核心設(shè)備完全國產(chǎn)化，設(shè)備 國產(chǎn)化率達 85%，其中，中國一重負責(zé)反應(yīng)堆壓力容器的制造任務(wù);東方電氣負責(zé)汽輪 發(fā)電機組等主設(shè)備的設(shè)計、制造以及蒸汽發(fā)生器的制造任務(wù);上海電氣負責(zé)反應(yīng)堆堆內(nèi) 構(gòu)件、核二三級泵等制造任務(wù);哈電股份負責(zé)核島反應(yīng)堆冷卻劑泵、常規(guī)島輔機給水加熱器等;中核科技負責(zé)關(guān)鍵閥門，如主蒸汽隔離閥、核級直流電裝驅(qū)動閘閥。

3.3 下游以兩大核電運營龍頭為主

核電建設(shè)周期長、投資規(guī)模大，前期工作一般需要 5-10 年以上;工程建設(shè)及安裝調(diào)試一 般需要 5 年左右;第三代核電站投產(chǎn)后運行時間可達 60 年。由于核電行業(yè)的特殊性及 核電技術(shù)的復(fù)雜性，目前我國經(jīng)國務(wù)院正式核準(zhǔn)的核電項目(除示范工程、研究堆外) 均由中國廣核、中國核電和國家電投三家分別或合作開發(fā)運營，其中，中國廣核和中國 核電占據(jù)核電運營的絕大部分市場份額。

中國廣核 2014 年 3 月，是控股股東中國廣核集團核能發(fā)電業(yè)務(wù)最終整合的唯一平臺， 中國廣核向中國廣核集團采購核燃料物資供應(yīng)服務(wù)、綜合服務(wù)及技術(shù)支持與維修服務(wù) 等，另外，中國廣核向中國建筑采購常規(guī)島建筑安裝服務(wù)。中國核電成立于 2008 年 1 月，控股股東為中核集團，中核集團擁有完整的核科技工業(yè)體系，包括核電技術(shù)研發(fā)、 工程建設(shè)總包到整個核燃料循環(huán)及后端的放射性廢物處理處置，核電產(chǎn)業(yè)鏈完整。國家 電投成立于 2015 年 6 月，由原中國電力投資集團公司與國家核電技術(shù)公司重組組建。國家電投具備核電研發(fā)設(shè)計、工程建設(shè)、相關(guān)設(shè)備材料制造和運營管理的完整產(chǎn)業(yè)鏈。

中國廣核是中國在運裝機規(guī)模最大的核電開發(fā)商與運營商。截止 2020 年底，中國廣核 和中國核電在運核電機組分別為 24 臺和 23 臺，在建機組分別為 7 臺和 4 臺，在建總裝 機容量為別為 821 億千瓦時和 470.3 億千瓦時。中國核電裝機容量低于中廣核是因為中 國核電的核電單機組容量小于中國廣核，2017 年后中國廣核投產(chǎn)的核電機組單機容量均 超過 110 萬千瓦，而中國核電部分單機容量低于 100 萬千瓦。按發(fā)電量計算，2020 年中 國廣核和中國核電的國內(nèi)市占率分別為 50.92%和 42.04%。

中國廣核的重點布局區(qū)域為廣東省和福建省，中國核電著重在浙江省和江蘇等區(qū)域布 局。2021 年上半年，中國廣核和中國核電營業(yè)收入為 368.66 億元和 297.73，分別同比 增長 15.95%和 24.64%，歸母凈利潤分別為 54.98 億元和億元，分別同比增長 5.63%和 46.23%;中國廣核國內(nèi)收入占比為 86.53%，中國核電主要以國內(nèi)收入為主，收入占比 達 99.77%。